使用阻塞 IO 的多线程会损坏 Java 中的文件

Question

AIM ：- 在 Java 中使用阻塞 IO 构建多线程应用程序以下载文件。请不要建议我使用非阻塞IO，我被告知使用这个。

问题：- 我的代码在下载服务器上托管的文件的客户端计算机上运行良好。但是，问题是我的服务器使用多个线程为文件设定种子。在所有情况下，收到的文件都是确切的长度，但是，文件似乎已损坏。就像，当我下载PDF文件时，文件页面写到最后一半（意味着所有页面都充满了原始内容的一部分）。当我下载一首歌时，它会在整个过程中爆裂，并播放到最后。

问题1：- 我应该如何保持完美的流畅下载，以便文件正确播放/打开/读取？我应该在这里解决什么技术，例如多线程引起的问题？

我的代码：-

服务器多线程代码

：：：：

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class FileServer extends UnicastRemoteObject implements FileServerInitialise{
private String file="";
public FileServer() throws RemoteException{
    super();
}
public void setFile(String f){
    file=f;
    //System.out.println("Length in setFile = "+f);
}
@Override
public boolean login(FileClientInitialise fci) throws RemoteException {
    try {
        InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
        long len = new File(file).length();
        System.out.println("Length of File = "+len);
        WorkerThread wt1=new WorkerThread(0,len/2,fci,is,file);
        wt1.setName("Worker Thread 1");
        WorkerThread wt2=new WorkerThread(len/2+1,2*len/2,fci,is,file);
        wt2.setName("Worker Thread 2");
        //WorkerThread wt3=new WorkerThread(2*len/4+1,3*len/4,fci,is,file);
        //wt3.setName("Worker Thread 3");
        //WorkerThread wt4=new WorkerThread(3*len/4+1,len,fci,is,file);
        //wt4.setName("Worker Thread 4");
        wt1.start();
        wt2.start();
        //wt3.start();
        //wt4.start();
        wt1.join();
        wt2.join();
        //wt3.join();
        //wt4.join();
        return true;
    }
        catch (InterruptedException iex) {          
        iex.getMessage();
        return false;
        } 

客户端下载代码 ：：：：

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
public class FileClient implements FileClientInitialise {
public static int count = 1;
public static File f;
public static FileOutputStream fos;
public static RandomAccessFile raf;
public static long pointer;
public FileClient (String filename) throws RemoteException, IOException {
super();
FileClient.f= new File(filename);
FileClient.fos = new FileOutputStream(f, true);
//FileClient.raf= new RandomAccessFile(f,"rwd");
FileClient.pointer=0;
}
@Override
public boolean sendData(String filename, byte[] data, int len, String threadName) throws RemoteException{
try{
FileClient.fos.write(data,0,len);
FileClient.fos.flush();
//FileClient.raf.seek(FileClient.pointer);
//FileClient.raf.write(data,0, len);
//FileClient.pointer=raf.getFilePointer();
System.out.println("Done writing data...");
//fos.close();
return true;
}catch(Exception e){
e.getMessage();
return false;
}
}
}

问题 2 ：- 另外，我应该使用RandomAccessFile来实现相同的目的吗？会更好吗？我检查了它，它的工作非常慢（几乎慢了 10 倍）。而且，如果我要使用RandomAccessFile，我应该为每个线程创建一个单独的对象吗？如果在这种情况下建议，我应该如何使用它？

如果代码不可能，请给我一个技术描述，代码没有必要在答案中提及。

Answer 1

正如其他人在评论中已经提到的那样，这是一种允许输入流由多个线程共享并允许并发写入的糟糕方法，这会导致文件损坏。

我在多线程

分布式文件服务器项目中执行的一种方法是，我允许文件服务器的多线程执行，但只允许顺序线程执行。

我以这样的方式编码，以确保线程以同步的方式访问输入流，只有一个接一个的方式。这也没有损坏客户端的文件。而且，这在性能上太有效了。

请注意，在对此答案采取任何行动之前：-

我当时对代码进行了基准测试，以确保我在此答案中陈述的内容确实是访问者/搜索者的最佳选择。我相信这是最佳情况，因为我有 4 个逻辑处理器（内核/CPU），这减少了多个线程的开销（尽管它们一次工作 1 个）。

人们会争辩说这是最糟糕的方法，或者是一种丑陋的方法，等等。但我发现这在文件服务器种子设定中非常有用。我在Linux Server [Intel(R) Core(TM) 2 Duo CPU E4600 @ 2.40GHz processor, CPU(s): 2]上的 40 MB（大约）PDF 文件在 4-5 次执行测试中平均在近 33-34 秒内复制到文件客户端。然而，当我增加线程数（8-10 个线程）时，性能下降大约需要 36-38 秒。当我拥有单线程服务器时也是如此，其中相同的文件在 45-50 秒内被复制。随着线程数量的增加，性能有所提高，并且在 4-6 个线程的范围内效率很高。

虽然，维护这么多线程显然会有开销，人们会认为单个线程可以获胜，但是，令人惊讶的是，在 4-6 个线程的情况下，结果是最佳的。

因此，我的建议是通过 4-6 个线程对输入流执行顺序访问，如代码所示。这是最佳的，相信我，我也可以与其他人争论多线程覆盖，我发现在 4-6 个线程的情况下是最佳的。

对于您的代码，我建议进行以下更改：-

InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
        long len = new File(file).length();
        System.out.println("Length of File = "+len);
        int numOFThreads=4;
        WorkerThread wt1=new WorkerThread(0,len/numOFThreads,fci,is,file);
        wt1.setName("Worker Thread 1");
        WorkerThread wt2=new WorkerThread(len/numOFThreads+1,2*len/numOFThreads,fci,is,file);
        wt2.setName("Worker Thread 2");
        WorkerThread wt3=new WorkerThread(2*len/numOFThreads+1,3*len/numOFThreads,fci,is,file);
        wt3.setName("Worker Thread 3");
        WorkerThread wt4=new WorkerThread(3*len/numOFThreads+1,4*len/numOFThreads,fci,is,file);
        wt4.setName("Worker Thread 4");
        wt1.start();
        wt1.join();
        wt2.start();
        wt2.join();
        wt3.start();
        wt3.join();
        wt4.start();
        wt4.join();